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选修4-5 不等式选讲
第一节 确定值不等式
时间:45分钟 分值:100分
一、填空题
1.在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为________.
解析 原不等式即-1≤|x-2|-1≤1
得0≤|x-2|≤2,-2≤x-2≤2,∴0≤x≤4.
答案 [0,4]
2.不等式|x-2|-|x-1|>0的解集为________.
解析 原不等式等价于|x-2|>|x-1|,
则(x-2)2>(x-1)2,解得x<.
答案
3.(2022·广东卷)不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为________.
解析 原不等式等价于
或
或
解得x≥2或x≤-3.
故原不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.
答案 {x|x≤-3或x≥2}
4.不等式<3的解集是________.
解析 不等式可化为-3<<3,
即
⇔⇔
⇔x<-1或x>.
答案 (-∞,-1)∪
5.(2022·重庆卷)若不等式|2x-1|+|x+2|≥a2+a+2对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析 令f(x)=|2x-1|+|x+2|,易求得f(x)min=,依题意得a2+a+2≤⇔-1≤a≤.
答案
6.若关于实数x的不等式|x-5|+|x+3|<a无解,则实数a的取值范围是________.
解析 由确定值的几何意义得|x-5|+|x+3|的最小值为8,若|x-5|+|x+3|<a无解,应有a≤8.
答案 (-∞,8]
7.若关于x的不等式x+|x-1|≤a有解,则实数a的取值范围为________.
解析 设f(x)=x+|x-1|,
则f(x)=
f(x)的最小值为1.
由于x+|x-1|≤a有解,
即f(x)≤a有解,所以a≥1.
答案 [1,+∞)
8.设函数f(x)=|x-a|-2,若不等式|f(x)|<1的解为x∈(-2,0)∪(2,4),则实数a=________.
解析 ∵-1<|x-a|-2<1,∴1<|x-a|<3,即1<|x-a|且|x-a|<3.由x-a>1或x-a<-1得x>a+1或x<a-1;由|x-a|<3得a-3<x<a+3,而|f(x)|<1的解为x∈(-2,0)∪(2,4),∴a=1.
答案 1
9.已知不等式|x-1|<a成立的一个充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围为________.
解析 |x-1|<a得1-a<x<a+1,
∵|x-1|<a成立的一个充分条件是0<x<4,
∴4≤a+1且1-a≤0,即a≥3.
答案 [3,+∞)
二、解答题
10.设函数f(x)=|2x+1|-|x-2|.
(1)求不等式f(x)>2的解集;
(2)∀x∈R,使f(x)≥t2-t,求实数t的取值范围.
解 (1)f(x)=
当x<-时,-x-3>2⇒x<-5,∴x<-5.
当-≤x<2时,3x-1>2⇒x>1,∴1<x<2.
当x≥2时,x+3>2⇒x>-1,∴x≥2.
综上所述,不等式f(x)>2的解集为{x|x>1或x<-5}.
(2)易得f(x)min=-,若∀x∈R都有f(x)≥t2-t恒成立,
则只需f(x)min=-≥t2-,解得≤t≤5.
11.(2022·辽宁卷)设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N.
(1)求M;
(2)当x∈M∩N时,证明:x2f(x)+x[f(x)]2≤.
解 (1)f(x)=
当x≥1时,由f(x)=3x-3≤1得x≤,
故1≤x≤;
当x<1时,由f(x)=1-x≤1得x≥0,故0≤x<1.
所以f(x)≤1的解集为M=.
(2)证明:由g(x)=16x2-8x+1≤4,
得162≤4,解得-≤x≤.
因此N=.
故M∩N=.
当x∈M∩N时,f(x)=1-x,于是
x2f(x)+x·[f(x)]2=xf(x)[x+f(x)]
=x·f(x)=x(1-x)=-2≤.
12.已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.
(1)当a=-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;
(2)设a>-1,且当x∈时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.
解 (1)当a=-2时,不等式f(x)<g(x)化为
|2x-1|+|2x-2|-x-3<0.
设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,
则y=
其图象如图所示.从图象可知,
当且仅当x∈(0,2)时,y<0.
所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.
(2)当x∈时,f(x)=1+a.
不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3.
所以x≥a-2对x∈都成立.
故-≥a-2,即a≤.
从而a的取值范围是.
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